激光焊接技术是20世纪激光发明后诞生的一项新的焊接技术。它以焊接效率高,焊接部位质量好,可实行高速焊接等优点,在国防军工、船舶、汽车、电子等领域的应用越来越广泛。激光焊接过程是一个多变量、高复杂的过程,受诸多偶然的不稳定因素的影响,导致焊接部位产生不稳定状态变化,出现焊接缺陷等问题。焊接缺陷问题将不能满足高质量要求下的现代激光焊接工业生产过程。因此,建立一套基于光电信号的激光焊接质量在线检测系统用于实时检测反馈焊接过程变化具有非常重要的意义。本文通过对激光焊接质量检测相关工作进行了深入的探索研究。激光焊接过程中基本的物理特征有:匙孔形成,熔池,金属蒸汽,等离子体的产生等。焊接过程会产生了一系列可用于间接反映焊接质量的信号,其中有光信号、声信号、电磁信号等。论文课题采用了焊接过程中产生的光信号作为检测信号,其中包含以下三种形式的光信号:等离子体状态发出的可见光,金属溶液发出的红外光信号以及激光反射的反射激光光信号。三路检测信号的变化易受激光焊接工艺的影响,研究了主要影响激光焊接过程变化的物理状态与激光焊接工艺之间的关系。此外为了提高光电信号检测的准确性和精度,检测系统结合现有的激光振镜系统和准直系统,重新设计了光信号传输的光路通道。采用脉冲方波的焊接方式进行了光电信号检测系统的可行性试验,通过改变单一的焊接工艺参数设计了三组试验样本进行试验,利用统计学的数据处理方法,对试验中试验的焊接实物工艺效果判定情况和试验中检测软件采集的试验数据判定结果进行统计比对处理,建立了焊接实物与数据曲线图之间的关系,并建立试验数据库。通过焊接试验产品分析了焊接缺陷分类结果,判断了焊接结果是否合格,并对激光焊接质量的准确率和误检率进行了统计和分析。设计了激光焊接质量在线检测设备的机械结构,并介绍了检测系统所需硬件的选型问题,其中包含了运动控制卡、数据采集卡、工控机以及光电探测器等检测系统中的主要部件。根据使用的硬件设备,开发了用于实时进行检测的检测软件。检测软件是在Windows7系统平台上运行的,软件采用多通道信号采集和集中分析、处理、保存等程序设计,软件操作界面简洁,实际操作简单且易于调试,保证激光焊接质量检测系高效率的使用,实现实时的焊接质量检测系统的在线检测目标。基于光电信号的激光焊接质量在线检测系统减少了焊接质量不良品的流出,在激光焊接工业中有较好的实用参考价值。